CARACTERIZACIÓN DE MUESTRAS MICRO Y NANOESTRUCTURADAS DE NiO-CGO PARA ÁNODOS DE IT-SOFC

FERNANDEZ ZUVICH, AFRA; SOLDATI, ANALIA L.; CANEIRO, ALBERTO; SERQUIS, ADRIANA C.

San Carlos de Bariloche

Encuentro; NANO 2017 - Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados 2017; 2017

Centro Atómico Bariloche

La crisis energética actual ha reactivado elinterés por las energías renovables, y dentro de estas, por las celdas decombustible de óxido sólido (SOFC), que operan con hidrógeno e hidrocarburos.Cada celda se compone de un electrolito, un cátodo y un ánodo, todos materialescerámicos. El papel del ánodo es proporcionar los centros activos (TPB, delinglés Triple Phase Boundary) necesarios para que tenga lugar la reacción deoxidación del combustible, así como transportar los electrones desdelos TPB hasta el circuito externo, para producir electricidad. Por lo tanto, elánodo debe combinar una alta actividad catalítica hacia la oxidación delcombustible y una buena conductividad electrónica en condiciones de operaciónde la celda. El material más comúnmente utilizado como ánodo para SOFCs queoperan entre 500-800°C (IT-SOFC), es un cermet compuesto de Níquel y Óxido deCerio dopado con un 10% de Óxido de Gadolinio (CGO). Este material presentaexcelentes propiedades catalíticas para la oxidación de combustibles como el H2y el CH4 además de buena conductividad iónica y electrónica. En estetrabajo se presenta un estudio microestructural y morfológico de un cermet de Ce0.9Gd0.1O1.95y NiO con una relación 40:60 en peso. Se compararon los resultados obtenidosentre un material nanométrico preparado por una ruta tipo Sol-Gel (A1350) y unocomercial (C1350), micrométrico, de igual composición; ambos sinterizados a1350°C durante 1h [3]. El análisis se realizó utilizando las técnicas de MicroscopíaElectrónica de Transmisión (TEM) y de Barrido (SEM), equipado con unespectrómetro dispersivo en energía (EDS) EDAX 9900. La utilización del SEMpermitió la obtención de imágenes con electrones secundarios yretrodispersados. Además al combinar las imágenes con el análisis EDS sepudieron identificar cualitativa y semicuantitativamente los elementospresentes. Estos elementos se corresponden a los que forman parte de las fasesde NiO y CGO identificadas por difracción de RX. A través de las técnicas demicroscopía utilizadas, se pudo verificar tamaño de grano, morfología ydistribución de las fases presentes en el material de ánodo. Luego de analizarlas mediciones, pudimos concluír que la muestra nanométrica presenta un tamañode cristalita homogéneo y una excelente distribución de las fases presentes.Este hecho permite una mejor distribución de los TPB, lo que se traduce en unmaterial con mejores propiedades electroquímicas.